试析220kV高压输电线路防雷接地技术论文_巫剑光

试析220kV高压输电线路防雷接地技术论文_巫剑光

(惠州电力勘察设计院有限公司 广东惠州 516023)

摘要:现阶段,我国社会经济不断发展,对于电网革新也起到了一定的推动作用,不同的设备和技术不断被用到电网中,220kV高压输电线路的防雷工作对于人们的日常生活有很大的影响,生活水平在不断提高的同时,人们也更关注供电线路的安全与稳定。

关键词:220kV高压;输电线路;防雷接地

一、高压输电线路的防雷原则和意义

高压线路的建设,大都在较为空旷的郊区,但是空旷的环境下,更容易遭受雷击的危害。一旦出现雷击事故,会给高压线路以及周围的环境,带来巨大的影响,基于高压线路的角度分析其危害,雷击时线路的电压会急剧升高,从而引起自动跳闸、系统自动切断线路、线路跳闸、电力系统受损等情况的出现。一旦周围设施、绝缘性、抗压力,不符合国家建筑的标准,很容易造成电流增加,引发二次伤害,对于人们的生命、财产安全,构成巨大的威胁。尤其是对于高压输电线路损害是最大的。同时电网维修工作,不仅工作量大,消耗大量的时间、人力、物力和财力,同时也带有一定的危险性。因此加强此方面的研究,提高防雷技术的水平,是非常必要的。通过防雷接地技术的应用,可以增加高压输电的效率和安全系数。

针对高压输电线路防雷技术的意义,应当根据一定的原则,首先根据其防雷地域的不同,实施有效的防雷措施,同时也要根据其气候、地形、周围环境等因素的不同,制定合理的防雷规划。同时也要对高压输电线路制定一系列行之有效的处理方案;加强对于高压输电线路中会出现故障、漏洞,进行一系列的评估,将其雷击危害降到最低。

二、雷击的全过程分析

2.1雷击产生的主要原因

在高压线路之中,使用的金属材料是最多,也是最复杂的,在内部结构的设计也往往是空的,这样设计结构在雷击发生的时候就会产生非常大感应电流,会很容易的对供电线路造成影响。在遭受雷击之后,电力设备会损坏,电力通信系统也会受到影响。

2.2高压线路中的感应电流

雷云会与高压输电线的极性不同,这就会使两者之间出现感应电流。当雷云进行放电之后,高压输电线中的电荷也会移动,形成感应电流,在输电线中移动。随后,受到电阻的影响就会产生高压,对电力设备造成非常强的打击。

2.3危害产生的顺序

在雷击发生之后,一般都会经历以下几个阶段:一是在雷击之后,高线输电线路内部产生强电压;二是受过电压影响,高压输电线形成闪络;三是闪络逐渐向工频电压转变;四是供电系统跳闸,供电被迫中止。

三、高压输电线路防雷接地技术存在的问题

3.1设计水平较低

220kV高压输电线路施工设计是一项非常重要、专业的过程,部分设计人员并未充分考虑到当地的环境、气候以及域等实际情况,在设计220kV高压输电线路的过程中,生搬硬套,设计方法落后,尤其是没有对比以及参考当地的接地电阻或者是土壤电阻率取值,220kV高压输电线路在后期运行的过程中导致其频繁的遭受到雷击。

3.2接地电阻较高

220kV高压的输电线路实际运行的过程中,日常维护检修大部分的接地装置并不到位,同时运行时间过于长,导致接地装置部分零部件出现腐蚀的情况,造成接地电阻不断的升高,直接影响220kV高压输电线路的稳定性以及安全性,同时回路检测的过程中,如果高压输电线路架杆中出现腐蚀或者放置的电极不达标的情况,很容易造成线路发生雷击的侵害。

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3.3高压输电设备焊接点质量差

220kV高压输电线路运行的过程中,大部分的高压输电设备的焊接点质量相对较差,同时日常的维护检修不到位的影响,很容易导致220kV高压输电线路出现跳闸故障的现象,比如,高压输电设备进行安装施工的过程中,部分的接地体接头深度较浅或者是焊接长度过于短,造成220kV高压输电线路发生意外跳闸的事故,进一步影响了电网输电的安全性。

3.4雷电随机性较大

雷电作为比较普遍的自然现象之一,其随机性具较大,通常无规律可遵循,同时大部分的地区的雷电活动十分的频繁,我国天气预报技术不断发展,但目前依然具有很大的局限性,尤其是对于雷电活动无法准确进行预测,预防措施也不到位,造成其无法正确的分析220kV高压输电线路遭受雷击的闪络类型。

四、220kV高压输电防雷技术

4.1应用避雷线

避雷线的作用是避免雷电击中高压电线,进而发挥其保护功能。此外,避雷线还可以较好的将雷击而产生的巨大电流分流,进而减小进入高压线杆塔的电流,防止雷击电流对电力设施的破坏。避雷线还可以屏蔽高压输电线电压来降低雷击产生感应电压。假设避雷线需要有基本的原则,通常其避雷的效果与输电线的电压呈正相关的关系,就是说电压愈高,避雷效果也就越好,并且避雷线在高压线路中的性价比较高。

4.2降低接地电阻阻值

降低接地装置电阻是提高高压线路防雷能力主要的途径之一,其操作方法是降低高压输电线杆塔的高度。在土壤电阻率不高的地区可以采用降低输电线杆塔高度,进而降低接地装置的电阻阻值,但是在嘟嚷电阻率很大的地区,无法有效地降低接地装置电阻阻值,因此可以通过使用降阻剂或者延长接地体长度来降低阻值,提升高防雷的能力。

4.3采用消弧线圈的接地方法

在雷电活动比较频繁或者接地装置电阻阻值比较大的地区,能采用消弧线圈的接地方法来达到防雷的目的。消弧线圈的接地方法能够有效的避免单相雷击产生的接地故障。当其他相被雷电击中时,单相导线不会因为雷电击中而出现跳闸故障。高压输电导线闪烁后即以为这接地,进而增强耦合作用,使得高压输电线的电压减小,提升其防雷能力。

4.4提升绝缘水平

因为高压输电线杆塔高度越高,遭受雷击的概率就会一定的增大。在高压输电线杆塔架设时,应当采用增大杆塔顶部空间、通过爬距悬式绝缘子等等方法提升其防雷能力。在遭受雷击的情况下,高压输电线杆塔的等值电流和感应电流均较大,受到雷击的概率会增加。按照相关规定,对于大于40米的电线杆塔,以10米为一个单位,每超出一个单位,就应当增加一个绝缘子。对于大于100米电线杆塔这种特殊情况,就需要依据运行经验来确定绝缘子增加的数量。

4.5装设自动重合闸刀

高压输电线上的绝缘子有着较好的自我修复性能,绝大数因为雷击而产生的工频电弧和冲击闪络在线路跳闸之后,会出现快速的游离,导致高压线路不会受到致命的破坏。所以,装设自动重合闸刀对提高高压线路的抗雷能力是极为重要的。因为绝大数的雷击在中性点接地电网均为单相闪络的,所以,电力作业人员能够通过单相重合闸来减小对用户供电影响和降低断路器维修的工作量。

结语

总而言之,近年来,我国电网建设进程不断加快,220kV高压输电线路建设规模越来越大,而雷击严重影响220kV高压输电线路的安全、正常运行,给人们的生产生活带来很多不便,所以为了进一步提高220kV高压输电线路的防雷效果,应采取多种有效防雷方法和技术,优化防雷设计,提高其安全性和稳定性。

参考文献:

[1]李鑫.高压输电线路综合防雷措施的研究与应用[D].华北电力大学,2014.

[2]周永辉.220kV高压输电线路防雷接地技术研究[D].华北电力大学,2014.

作者简介:

巫剑光(1986.05.21),男,学历:重庆大学工学学士,单位:惠州电力勘察设计院有限公司,研究方向:输电线路设计

论文作者:巫剑光

论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期

论文发表时间:2017/5/26

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